Supermassiva svarta hål väger miljoner till miljarder gånger mer än vår sol och ligger i centrum av de flesta galaxer. Ett supermassivt svart hål flera miljoner gånger solens massa ligger i hjärtat av vår alldeles egna Vintergatan.

Trots hur vanliga supermassiva svarta hål är, det är fortfarande oklart hur de växer till så enorma proportioner. Vissa svarta hål sväljer ständigt gas i sin omgivning, vissa sväljer plötsligt hela stjärnor. Men ingen av teorierna förklarar oberoende hur supermassiva svarta hål kan "slå på" så oväntat och fortsätta växa så snabbt under en lång period.

En ny Tel Aviv University-ledd studie publicerad idag i Natur astronomi finner att vissa supermassiva svarta hål utlöses att växa, plötsligt slukar en stor mängd gas i sin omgivning.

I februari 2017, All Sky Automated Survey for Supernovae upptäckte en händelse känd som AT 2017bgt. Denna händelse ansågs från början vara en "stjärnsväljningshändelse", eller en "tidvattenstörning", eftersom strålningen som sänds ut runt det svarta hålet blev mer än 50 gånger ljusare än vad som hade observerats 2004.

Dock, efter omfattande observationer med en mängd teleskop, ett team av forskare ledda av Dr Benny Trakhtenbrot och Dr Iair Arcavi, båda från TAU:s Raymond &Beverly Sackler School of Physics and Astronomy, drog slutsatsen att AT 2017bgt representerade ett nytt sätt att "mata" svarta hål.

"Den plötsliga ljusningen av AT 2017bgt påminde om en tidvattenstörning, " säger Dr Trakhtenbrot. "Men vi insåg snabbt att den här gången var det något ovanligt. Den första ledtråden var en extra komponent av ljus, som aldrig hade setts i tidvattenstörningar."

Dr Arcavi, som ledde datainsamlingen, lägger till, "Vi följde denna händelse i mer än ett år med teleskop på jorden och i rymden, och det vi såg stämde inte med något vi hade sett tidigare."

Observationerna matchade de teoretiska förutsägelserna från en annan medlem av forskargruppen, Prof. Hagai Netzer, även vid Tel Avivs universitet.

"Vi hade förutspått redan på 1980-talet att ett svart hål som sväljer gas från sin omgivning kunde producera de ljuselement som ses här, " säger Prof. Netzer. "Det här nya resultatet är första gången som processen sågs i praktiken."

Astronomer från USA, Chile, Polen och Storbritannien deltog i observations- och analysarbetet, som använde tre olika rymdteleskop, inklusive det nya NICER-teleskopet installerat ombord på den internationella rymdstationen.

En av de ultravioletta bilderna som togs under datainsamlingsfrynet visade sig vara den miljonte bilden som togs av Neil Gehrels Swift Observatory – en händelse som firades av NASA, som driver detta rymduppdrag.

Forskargruppen identifierade ytterligare två nyligen rapporterade händelser av svarta hål "påslagna, " som delar samma emissionsegenskaper som AT 2017bgt. Dessa tre händelser bildar en ny och lockande klass av återaktivering av svarta hål.

"Vi är ännu inte säkra på orsaken till denna dramatiska och plötsliga förbättring av de svarta hålens matningshastighet, " avslutar Dr. Trakhtenbrot. "Det finns många kända sätt att påskynda tillväxten av gigantiska svarta hål, men de händer vanligtvis under mycket längre tidsskalor."

"Vi hoppas kunna upptäcka många fler sådana händelser, och att följa dem med flera teleskop som arbetar tillsammans, " säger Dr. Arcavi. "Detta är det enda sättet att komplettera vår bild av tillväxten av svarta hål, för att förstå vad som påskyndar det, och kanske äntligen lösa mysteriet om hur dessa gigantiska monster bildas."